- 智能制造:技术前沿与探索应用
- 郑力 莫莉
- 1487字
- 2022-07-27 18:45:15
3.8 德国工业4.0的远景展望
1.智能化、网络化世界的建立
在“工业4.0”的世界,物联网和务联网将渗透到所有相关领域:能源供应领域内智能电网将成为主流,并将出现在智能健康领域、可持续移动通信战略领域(智能移动性、智能物流);在生产环境中,纵向集成、端对端集成、横向集成将贯穿整个价值链,“工业4.0”将开启智能生产及其网络系统。其主要特征如下。
(1)社会-技术互动达到新高度。在生产过程中所有的参与者与资源之间形成新的社会-技术互动的新高度,这种互动将围绕着生产资源网络(生产设备、机器人、传送装置、仓储系统以及生产设施)进行。该网络具备以下特征:自动化——根据不同情形自我反馈、自我修复,知识型——泛在的传感器,以及空间分散性。作为该愿景的重要组成部分,智能工厂将通过端对端工程被植入公司间价值网络,达到虚拟与实体世界的无缝衔接。
(2)智能产品的可识别性。智能产品将会具备单一的识别性并可随时定位,这意味着智能产品可以半自动控制生产过程。而且,智能产品的完成品知晓适合自己运行的最佳参数,并能在整个生命周期中感知自身的损耗程度。
(3)生产设计过程中的客户参与。有着独特需求的顾客可以参与到产品的设计、架构、计划、生产、运作以及回收等环节,甚至可以在生产过程及生产完成前随时根据需求改变设计及生产,使独一无二及小批量的产品生产并获得利润成为可能。
(4)员工的创造性将被激发。员工可以根据形势和环境敏感目标来参与生产工艺的控制、调节以及配置。员工将从日常工作中解脱出来,更加专注于富有创造性、附加值更高的生产活动。同时,灵活的工作条件可协调其工作与个人需求。
(5)网络基础设施及服务质量提升。“工业4.0”的实施需要进一步拓宽相关网络基础设施以及特定的网络服务质量。这将使得满足那些高宽带需求的数字密集型设备成为可能,同时也可能满足有着严格时间要求的服务供应商,因为通常他们使用的设备具有高度时间敏感度。
2.新的商业机遇与合作模式
“工业4.0”将带来新的商业机遇与合作模式,朝着满足个性化、随时修改的方向发展。这种模式有助于中小企业采用在当今许可和商业模式下无力负担的服务与软件系统。新的商业模式将为如动态定价、服务质量水平协议等问题提供解决方案。动态定价将充分考虑顾客与竞争者的情况,服务质量水平协议则关系到商业合作伙伴之间的网络及合作关系。这些模式将确保价值链上所有利益相关者都能分享潜在的商业收益,包括新进者。
由于“工业4.0”通常被概括为“网络化制造”“自我组织适应性物流”“顾客集成形工程”,因此需要一个高度动态化的商业网络,而非单个公司的形式。这又将引发一系列如财政、发展、可靠性、风险、责任和知识产权等问题,并且要求责任被正确地分配到商业网络中的各相关主体,同时依靠相关约束性文件来支撑。
3.全新的社会基础设施
为应对未来人口老龄化问题,“工业4.0”倡导提高老年人以及妇女的就业比例,因为个人的生产效率并不取决于其年龄,而是取决于其从事某项工作的时间、工作组织方式以及工作环境。如果延长工作时间可以提高劳动生产率,那么就有必要协调和改变工作环境的若干方面,包括健康管理和工作组织方式、终身制学习方式和职业路径模式、团队结构以及知识管理。这些对于商业模式以及教育系统来讲,都是需要解决的问题。
“工业4.0”所带来的“人类-技术”以及“人类-环境相互作用”的全新转变将带来全新的协作工作方式,这使得工作脱离工厂变为可能,即通过虚拟、移动的工作方式开展。除了全方位培训以及持续的职业发展措施,工作组织和设计模型也将成为成功转变的关键因素。这些模型使得员工享有高度的自我管理权,并与领导的管理权下放相结合。